2021—2022年赤羽病通過牛羊調運傳入山東省的定量風險評估研究

李超，沈朝建，魏玉榮，張禎濤，王玉英，張毅，何微，黃克和，薛峰*

(1. 南京農業大學，江蘇 南京 210095；2. 中國動物衛生與流行病學中心/農業農村部動物生物安全風險預警及防控重點實驗室(南方)，山東 青島 266032；3. 新疆畜牧科學院獸醫研究所/新疆動物疫病研究重點實驗室，新疆 烏魯木齊 830013；4. 山東省動物衛生技術中心，山東 濟南 250109；5. 青島水族館，山東 青島 266031；6. 遵義醫科大學，貴州 遵義 563000)

赤羽病(Akabane disease)又稱阿卡斑病，是由赤羽病病毒(Akabane disease virus，AKAV)感染牛、羊以懷孕母畜流產、早產，胎兒畸形，木乃伊胎，新生仔畜關節彎曲，積水性無腦癥等為特征的一種蟲媒傳染病，蚊蟲和庫蠓是其主要傳播媒介[1]。我國將赤羽病列為三類動物疫病，牛赤羽病也屬于《中華人民共和國進境動物檢疫疫病名錄》中的二類傳染病，為口岸重點防范和檢疫的動物疫病[2]。近年來，動物及動物產品跨區域流動頻繁，AKAV通過牛、羊調運等途徑由高風險區傳入低風險區的風險不斷增大，同時，蚊蟲、庫蠓等傳播媒介的繁衍、增殖不再僅僅局限于特定的地區間，而是跨地區流動，氣候環境和生態系統變化以及極端天氣增多，進一步加大我國赤羽病的傳播、發生和擴散風險[3]。傳入定量風險評估是描述動物疫病傳入某一特定環境的生物學途徑，對動物疫病傳入過程發生概率采用數值進行計算和描述的過程[4]，病原傳入的可能途徑與傳入的概率是動物疫病傳入定量風險評估的主要內容[5]。

山東省是牛羊養殖大省[6]，同時也是牛羊調入大省，根據山東省動物衛生技術中心統計數據顯示，2021年和2022年調入山東省的牛羊總量分別為約56萬頭和44萬頭。隨著山東省首次建成口蹄疫免疫無疫區并陸續出臺《山東省無規定動物疫病區輸入(過境)易感動物和動物產品管理規定》《山東省輸入易感動物隔離場所管理辦法(試行)》等規章制度，加之輸入山東省的動物隔離檢疫程序等措施的落實，大大降低了動物疫病隨著動物調運傳入山東省的風險。現階段，赤羽病這類蟲媒疫病的關注度不夠，容易被養殖業從業者忽視，但由于疫病的傳入可能引起牛羊發病并導致經濟損失，因此值得對赤羽病傳入風險進行定量評估，并制定相應的降低風險的措施。本研究開展了赤羽病通過牛羊調運傳入山東省的定量風險評估，以期為降低赤羽病傳入山東省的風險策略制定提供參考。

1 材料與方法

1.1 數據來源

2021—2022年山東省活牛和活羊調入途徑、調出省份、調入數量和批次數量等信息主要由山東省動物衛生技術中心提供，同時與山東省畜牧獸醫行政管理部門、山東省動物疫病預防控制機構有關人員開展交流，實地走訪隔離檢疫場地，對活牛和活羊育肥場場主、牛羊販運人和地方基層獸醫等進行訪談。

1.2 參數設定

1.2.1 赤羽病場群流行率(HP)

依據課題組前期赤羽病回溯性監測數據[7]，檢測羊場群(N)總計29個，其中陽性場群(Np)24個；檢測牛場群總計150個，其中陽性場群101個，用Beta分布模擬赤羽病場群血清學流行率，模型為：Risk Beta(Np+1，N-Np+1)。

1.2.2 群內赤羽病個體流行率(P)

依據課題組前期赤羽病回溯性監測數據[7]，檢測赤羽病血清學陽性羊場內的個體(n)總計412個，其中陽性個體(np)102個；檢測赤羽病血清學陽性牛場內的個體總計1 027個，其中陽性個體551個，用Beta分布模擬赤羽病血清學個體流行率，模型為：Risk Beta(np+1，n-np+1)。根據赤羽病的傳播和流行規律[1]，赤羽病血清學監測陽性個體并不能代表該個體具備散毒、帶毒及感染性，因此根據赤羽病病毒感染機制特點和專家反饋意見，將感染情況與實際攜帶病原情況利用Pert分布進行換算和模擬，換算系數最大為0.1，最小為0.05，最可能值為0.06。

1.2.3 檢測方法的相關數據

根據回溯性監測工作信息，本次赤羽病回溯性監測血清學試驗使用的是ID Screen?Akabane Competition試劑盒，試劑盒相關特異性(Sp)和敏感性(Se)數據如下：SpCI 95%值為98.83%～100%，SeCI 95%值為96.52%，Sp采用Beta分布進行區間估計，Se使用點估計。

1.3 風險分析

根據所獲取的信息建立赤羽病通過從外省調運牛羊傳入山東省的風險路徑圖(情景樹)，利用Excel 建立隨機模型，顯示相關傳入風險；用@Risk對風險路徑中不同參數，根據數據類型等，選用相應的概率分布進行模擬，對模型進行蒙特卡洛仿真計算，并對模型進行敏感性分析。其中，Pd為經產地檢疫未發現赤羽病的概率，Pe為經隔離檢疫未發現赤羽病的概率，Pc為運輸途中同群傳播感染赤羽病的概率，P為外省調入牛羊中赤羽病個體陽性率，Ps為外省調入牛羊經產地檢疫和隔離檢疫未發現赤羽病傳入的風險，Pr為外省調入牛羊在運輸途中感染經隔離檢疫未發現的風險，Pt為赤羽病通過外省牛羊調入傳入山東省的風險。

按下列公式計算有關風險指標：Ps=P×Pd×Pe，Pr=(1-P)×Pc×Pe，Pt=Ps+Pr。

2 結果與分析

2.1 活牛、活羊調入山東省的數據分析

山東省為活牛、活羊調入大省，主要從遼寧、新疆、河北、吉林等省份調入活牛和活羊。2021年調入山東省活牛、活羊批次總計10 177批，調入活牛、活羊數量總計563 264頭；2022年調入山東省活牛、活羊批次總計7 125批次，調入活牛、活羊數量總計444 397頭，2021—2022年調入山東省牛、羊情況統計分析結果見表1。

表1 2021—2022年調入山東省牛、羊情況統計

2.2 赤羽病通過從外省調運牛羊傳入山東省的風險路徑

根據獲取的信息，結合山東省無規定動物疫病區輸入(過境)易感動物和動物產品管理相關規定，分析赤羽病通過牛羊調運傳入山東省可能風險環節和風險因素，建立了赤羽病通過省外調運牛羊傳入山東省的風險路徑圖(圖1)。

圖1 調入山東省感染赤羽病羊(A)和牛(B)的風險分布

2.3 赤羽病通過從外省調運牛羊傳入山東省的模型參數

根據獲取的信息和建立的風險路徑圖，獲得模型參數，具體信息見表2。

表2 模型參數

2.4 從省外調入感染牛、羊的風險分析

通過以上公式和模型參數，利用風險決策軟件，建立風險預測模型并進行模擬運算。結果顯示，從外省調入感染赤羽病羊的風險值為0.015 5(95% CI：0.011 8～0.022 8)為從外省調入感染赤羽病牛的風險值為0.033 8(95% CI：0.022 5～0.049 3)。

2.5 模型的敏感性分析

敏感性分析結果顯示(圖2)，如果能夠提高啟運前產地檢疫和到達后隔離檢疫的檢出率，則能夠大大降低引入赤羽病感染牛羊的風險，提示未來的工作中動物檢疫工作可以考慮加入現場快速檢測的手段。

圖2 赤羽病通過牛羊調運傳入山東省的風險敏感性分析

2.6 調入感染牛、羊的批次和數量

2.6.1 調入攜帶赤羽病羊群的批次

N批次=HP×N，HP=(1-(1-(P×Se+(1-Se)×(1-Sp))N/n)×Np/N，P=Se×np÷n，其中HP為場群流行率，N為調入批次。蒙特卡洛通過模型迭代5 000次，2021年調入的羊群中，感染赤羽病的批次為207批(95% CI：77～167)，仿真結果見圖3A。2022年調入的羊群中，感染赤羽病的批次為118批(95% CI：449～454)，仿真結果見圖3B。

圖3 2021(A)和2022(B)年調入的感染羊批次分布

2.6.2 調入感染赤羽病羊的個體數

N個體=HP×N×nav×P，HP=(1-(1-(P×Se+(1-Se)×(1-Sp))N/n)×Np/N，P=Se×np÷n，其中HP為場群流行率，N為調入的群體數，nav為平均每批次個體數，P為感染群群內個體流行率。通過蒙特卡洛模型仿真5 000次，2021年調入山東省的羊中，感染赤羽病的羊個體為3 147只(95% CI：2 390～4 623)，仿真結果見圖4A。2022年調入山東省的羊中，感染赤羽病的羊個體為1 802只(95% CI：1 379～2 709)，仿真結果見圖4B。

2.6.3 調入攜帶赤羽病牛群的批次

N批次=HP×N，HP=(1-(1-(P×Se+(1-Se)×(1-Sp))N/n)×Np/N，P=Se×np÷n，其中HP為場群流行率，N為調入批次。通過蒙特卡洛模型迭代5 000次，2021年調入的牛群中，感染赤羽病的批次為1 263批(95% CI：957～1 843)，仿真結果見圖5A。2022年調入的牛群中，感染赤羽病的批次為901批(95% CI：688～1 321)，仿真結果見圖5B。

圖5 2021年(A)和2022年(B)調入感染牛的批次分布

2.6.4 調入感染赤羽病牛的個體數

N個體=HP×N×nav×P，HP=(1-(1-(P×Se+(1-Se)×(1-Sp))N/n×Np/N，P=Se×np÷n。其中HP為場群流行率；N為調入的群體數；nav為平均每批次個體數；P為感染群群內個體流行率。通過蒙特卡洛模型仿真5 000次，2021年調入山東省的牛群中，感染赤羽病的牛個體約為7 055只(95% CI：5 357～10 406)，仿真結果見圖6A。2022年調入山東省的牛群中，感染赤羽病的牛個體約為5034只(95% CI：3 816～7 055)，仿真結果見圖6B。

圖6 2021年(A)和2022年(B)調入感染牛的數量分布

3 討論

我國幅員遼闊，邊境線長且接壤國家眾多，由于家畜和野生動物的移動和遷徙導致動物疫病傳入風險較大。此外，當前我國與境外許多國家開展動物和動物產品的貿易，也存在由于國際貿易導致動物疫病傳入的可能。因此，開展跨境動物疫病傳入風險評估對于維護我國生物安全，保障畜牧業健康發展具有重要意義。然而，現階段我國的疫情傳播風險與趨勢的評估和預測工作較為落后，基于全球視角的疫情與風險因素監測的綜合分析體系尚在起步和創新的階段，缺乏對重大動物疫病的傳入風險評估的分析方法。當前，我國學者在一步步探索如何建立與我國相契合的動物疫病流行特點的風險評估模型，但是目前動物疫病傳入定量風險評估模型的理論研究還相對薄弱，風險評估模型的定義和構建原則仍需進一步研究，動物疫病風險評估模型的應用也需要繼續推進[8]。

近些年，由于動物移動導致的疫病在不同省份和地區的傳播時有發生，動物調運成為口蹄疫、非洲豬瘟、小反芻獸疫和布氏桿菌病傳播的重要風險因素[9-11]。因此，開展基于動物跨區域、跨省份調運引起的疫病傳入風險評估，能夠了解由于動物疫病導致的疫病傳播風險大小、具體路徑，以及影響傳入風險的關鍵因素，針對性制定降低風險的有效措施。近些年，國內已開展了一些對于跨境動物疫病和區域間動物疫病傳入風險評估的探索和研究，夏爐明等[12]采用定量風險評估對引進母豬從而使無疫病的豬群感染豬偽狂犬病進行評估，結果表明，通過規范引種使無疫病的豬群從輸出地隨機引進一頭母豬從而傳入豬偽狂犬病的概率是0.11%，隨機引進一頭母豬直接混群飼養傳入的概率是12.83%；楊宏琳等[13]采用定量風險評估的方法評估了云南的中緬邊境通過活牛走私而使口蹄疫傳入我國的風險，結果表明，通過從云南中緬邊境走私1頭牛而使云南傳入口蹄疫的概率為0.81%(95% CI：0.43%～1.47%)；李建軍等[14]采用定量風險評估的方法評估了通過進口南美雞肉而使禽傷寒沙門菌傳入我國的概率，結果表明，在進口的南美雞肉攜帶的禽傷寒沙門菌的流行率為0.05時，這些雞肉傳播病菌的風險概率為0.1%左右。

根據本課題組前期開展的赤羽病流行病學調查結果顯示，我國部分地區的赤羽病病毒抗體場群陽性率達67.3%，個體陽性率達41.5%；從空間上看，赤羽病流行狀況呈現明顯的“南高北低”特點，尤其以炎熱、潮濕的廣西和廣東流行率最高。從我國南方至北方活牛羊調運導致的赤羽病傳播風險很高，現階段，市場尚無注冊的赤羽病疫苗可用，無法通過疫苗免疫的方式降低赤羽病的流行率。產地檢疫和隔離檢疫是降低疫病傳入風險的有效措施，如果能夠做好啟運前產地檢疫和到達后隔離檢疫，則能夠大大降低引入赤羽病感染牛羊的風險。因此，后續開展基于不同檢疫措施降低疫病傳入風險的研究對于動物疫病的防控和畜牧業生產具有重要意義。